基本介紹
物質概念
氨綸（spandex）氨綸纖維是以聚氨基甲酸酯為主要成分的一種嵌段共聚物製成的纖維，簡稱氨綸，是一種彈性纖維。
基本特性
它具有高度彈性，能夠拉長6～7倍，但隨張力的消失能迅速恢復到初始狀態，其分子結構為一個像鏈狀的、柔軟及可伸長性的聚氨基甲酸酯，通過與硬鏈段連線在一起而增強其特性。彈性纖維分為兩類：一類為聚酯鏈類；一為聚醚鏈類。聚酯類彈性纖維抗氧化、抗油性較強；聚醚類彈性纖維防霉性，抗洗滌劑較好。氨綸優點
氨綸彈性優異。而強度比乳膠絲高2～3倍，線密度也更細，並且更耐化學降解。氨綸的耐酸鹼性、耐汗、耐海水性、耐乾洗性、耐磨性均較好。品種分類
氨綸纖維共有兩個品種：1、由芳香二異氰酸酯和含有羥基的聚酯鏈段的嵌段共聚物（簡稱聚酯型氨綸）；
2、由芳香二異氰酸酯與含有羥基的聚醚鏈段的嵌段共聚物（簡稱聚醚型氨綸）。
物理特性
氨綸產品氨綸纖維所以具有如此高的彈力是因為它的高分子鏈是由低熔點、無定型的"軟"鏈段為母體和嵌在其中的高熔點、結晶的"硬"鏈段所組成。柔性鏈段分子鏈間以一定的交聯形成一定的網狀結構，由於分子鏈間相互作用力小，可以自由伸縮，造成大的伸長性能。剛性鏈段分子鏈結合力比較大，分子鏈不會無限制地伸長，造成高的回彈性。氡綸長絲的橫截面大部分為狗骨形（dog-bone-shaped）也有一些長絲表面光滑或呈鋸齒狀。斷裂強度在所有紡織纖維中是最低的，只有0.44～0.88CN/dtex（聚醚型的強度要高於聚酯型）。吸濕範圍較小，一般為0.3-1.2%（復絲吸濕率要比單絲稍高些）。耐熱性視品種不同而有較大差異，大多數纖維在90～150℃範圍內短時間存放，纖維不會受到損傷，安全熨燙溫度為150℃以下，可以加溫干擾與濕洗。染色性能較優，可染成各種頓色，染料對纖維親和力強，可適應絕大多數品種的染料，並具有較好的耐化學性，耐大多數的酸鹼、化學藥劑、有機溶劑、乾洗劑和漂白劑，以及耐日曬和風雪，但不耐氧化物，易使纖維變黃與強力降低。
氨綸一般不單獨使用，而是少量地摻入織物中。這種纖維既具有橡膠性能又具有纖維的性能，多數用於以氨綸為芯紗的包芯紗，稱為彈力包芯紗，這種紗的主要特點，一是可獲得良好的手感與外觀，以天然纖維組成的外纖維吸濕性好；二是只用1-10%的氨綸長絲就可生產出優質的彈力紗；三是彈性百分率控制範圍從10%到20%，能根據產品的用途，選擇不同的彈性值。易於紡制25～2500旦不同粗細的絲，因此廣泛被用來製作彈性編織物，如襪口、家具罩、滑雪衣、運動服、醫療織物、帶類、軍需裝備、太空衣的彈性部分等。隨著人們對織物提出新的要求，如重量輕、穿著舒適合身、質地柔軟等，低纖度氨綸織物在合成纖維織物中所占的比例也越來越大。也有用氨綸裸體絲和氨綸與其它纖維合併加捻而成的加捻絲，主要用於各種經編、緯編織物，機織物和彈性布等。
發展歷史
發展歷程
世界主要氨綸商品和生產公司1958年美國杜邦公司也研製出氨綸纖維，並實現了工業化生產；
20世紀60年代初發展較快，出現高潮；
70年代由於生產技術、成本核算及聚醯胺彈力絲的影響，發展較慢；
80年代，由於加工技術的進步，進入第二個高速發展期；
在中國的發展
1989年，我國在山東煙臺建成第一個氨綸生產裝置；90年代一批氨綸企業也先後投產；
2001年後中國企業全面進入，產能迅猛增加；
截至04年11月，我國氨綸產量已占世界產量的40%多。
生產方法
氨綸纖維克服了如應力、應變性能、支數範圍和橡膠紗之模朔性的質量缺陷，當年DUPONT最先採用乾法紡絲生產，時至今日，生產方法亦大致有四種：乾法紡絲
氨綸紗線生產流程：溶液(經過)----紡絲泵(過濾)
----乾燥箱(100℃熱風吹過，使溶液揮發)----紡絲----卷繞成型
紡絲速度：由200～800M/分鐘
紡絲溫度：為200～230℃
纖維纖度：22.2～1244dtex
採用：DUPONT、拜耳、東洋紡
特性：過程污染大，工藝複雜，成本高。
熔融紡絲
(MELT-SPINNING)：高聚物加熱到熔點以上成為熔體而成絲的方法。生產流程：高聚物在無溶劑下聚合----造粒----在定溫下切片----清洗除雜----乾燥----脫水----進入螺桿壓機製成溶體----噴絲板擠出----通過冷箱冷卻----卷繞成型。
紡絲速度：由600～1600M/分鐘
紡絲溫度：為160～220℃
纖維纖度：9～1100dtex
採用：鍾紡、拜耳、日清紡
特性：流程短、成本低、污染小
濕紡紡絲
(WET-SPINNING)：原液在凝固浴中經雙擴散作用而固化成絲的方法。生產流程：原液----紡絲泵(過濾)----從噴絲板進入溫水(90℃以下)----再生槽凝固浴----脫去溶劑----絲條洗滌----乾燥----卷繞成型。
紡絲速度：由50～150M/分鐘
紡絲溫度：為90℃以下溫水
纖維纖度：44～440dtex
採用：日本富士紡
特性：此法生產過程污染大、紡速慢、成本高。
化學反應法
高聚物製成溶液經擴鏈劑使其發生化學反應，而固化成絲的方法。生產流程：溶液----經噴絲板至凝固液----添加擴鏈劑(化學反應)----卷繞成形----硬化---處理成網狀纖維。
紡絲速度：由50～150M/分鐘
纖維纖度：44～80dtex
採用：美國環球
特性：此法生產過程污染大、成本高。
氨綸形態
生產形態
Spandex生產上亦有分不同亮光度形態，通常有：(以DUPONT為例)透明(CLEAR-LUSTER)：表面纖維較平滑，故反光成透明，摩擦率低，條幹均勻度較差，上色亦較差，適宜與短纖類材料生產，經織物採用多。
白根(DULL-LUSTER)：即本白，表面纖維較凹凸不平，摩擦面大，上色效果好，適宜配長纖類生產，粗支根用，如胸圍品及輔料用多。
半透明(BRIGHT-LUSTER)：內加進鈦白粉及防滑劑，對化學劑較強抵抗力，游泳衣用多，因有抗氯功能。
啞色(MATT-LUSTER)：界乎本白與半透明之間，為啞白色，適宜針織採用。
產品形態
Spandex各種用途不同，有各種產品形態，主要分為三種：裸紗、包芯紗、包覆或合捻紗。每種不同組合對應不同用途。裸紗(bareyarn)：
為100%氨綸紗，裸紗一般不直接用於織物上，大多與對手材料共同生產，並需採用特殊裝置生產。針織品最常用，如泳衣、運動服等，一般以22-78Dtex為主。
包芯紗(corespunyarn)：
以裸紗為芯，其它材料為外皮紡成的紗，簡稱CSY。如以棉包芯一般用環綻紡紗機之細紗車上插入牽伸過的裸紗，包纏包芯紗之裸紗伸長度必需適當調整，其伸縮率被抑制在2～3倍。現今包芯紗分硬芯紗及軟芯紗，包芯紗之對手材料有棉、滌、晴等等。被廣泛使用在織物，針織品，繃帶、襪子、內衣、牛仔服，一般以22-235Dtex為主。
一般包芯紗之支數及混用率(%)：
60s棉包22dtex=棉92%氨綸8%
80s棉包22dtex=棉90%氨綸10%
55s棉包33dtex=棉91%氨綸9%
60s棉包33dtex=棉90%氨綸10%
30s棉包44dtex=棉92%氨綸8%
40s棉包44dtex=棉90%氨綸10%
50s棉包44dtex=棉87%氨綸13%
12s棉包78dtex=棉96%氨綸4%
16s棉包78dtex=棉95%氨綸5%
20s棉包78dtex=棉93%氨綸7%
30s棉包78dtex=棉90%氨綸10%
40s棉包78dtex=棉87%氨綸13%
50s棉包78dtex=棉84%氨綸16%
20s棉包122dtex=棉93%氨綸7%
36s棉包122dtex=棉91%氨綸9%
8s棉包155dtex=棉95%氨綸5%
20s棉包155dtex=棉88%氨綸12%
36s棉包155dtex=棉79%氨綸21%
40s棉包155dtex=棉77%氨綸23%
包覆或合捻紗：尼龍、滌綸等長纖維、織造彈性織物時，大都用包覆紗合捻紗為裸紗跟與對手紗合捻而成，通常為了提高氨綸的被包覆程度同對手紗兩根或三根合捻亦可，把對手紗包一重的叫單包覆紗(SCY)，包兩重的叫雙包覆紗(DCY)，較粗稱(FTY)，主要用44-620Dtex為主，用於內衣，內衣輔料。
一般包覆及合捻紗之支數混用率(%)：
56dtex尼龍包78dtex=尼龍88%氨綸12%
78dtex尼龍包78dtex=尼龍92%氨綸8%
78dtex尼龍包33dtex=尼龍88%氨綸12%
78dtex尼龍包44dtex=尼龍63%氨綸14%
78dtex尼龍包78dtex=尼龍78%氨綸22%
83dtex尼龍包22dtex=尼龍92%氨綸8%
83dtex尼龍包33dtex=尼龍89%氨綸11%
83dtex尼龍包44dtex=尼龍86%氨綸14%
83dtex尼龍包78dtex=尼龍78%氨綸22%
特殊對物纖維混用率(%)
20s/2棉包44dtex=棉98%氨綸2%
30s/2棉包44dtex=棉97%氨綸3%
40s/2棉包44dtex=棉96%氨綸4%
20s/2棉包78dtex=棉96%氨綸4%
30s/2棉包78dtex=棉95%氨綸5%
40s/2棉包78dtex=棉93%氨綸7%
30s/2滌綸包44dtex=滌綸97%氨綸3%
相關係數
(1)打卷張力(PACKAGEDRAFT%)：彈性纖維之上卷張力十分重要，其張力由內至外要保持平均，如張力不平均，直接影響編織布面效果，最佳之上卷張力為8%-12%.而每個筒子之張力誤差不能超過3%.(2)筒上支數(DTEXONCHEESE)：筒上支數是受打卷張力所控制，例如：44dtex打卷張力為10%，即在筒上之實際支數為40dtex，即細了10%.現今有些氨綸製造商認為，當每個牌子的氨綸每個重量都相同時，打卷張力大的氨綸無疑是長度較長，編織長度較多，織物亦能織較輕，此點必需留意自己產品之要求情況選用。
(3)斷裂強度(BreAKINGTENACITY)：通常每種不同牌子或不同系列之氨綸，其強度表現均不同，測試方法可在條件化環境下，取50mm用強力機測試，測試100%(SS100)，200%(SS200)，300%(SS300)，測試各五次，一般觀察200%(SS200)數據，及其它數據之穩定性，強度愈大，織物之伸長力大，而編織時機速亦可快些。
(4)斷裂伸度(BreAKINGELONGATION)：在測斷裂強度時，可測出斷裂之伸長度，一般伸度愈大，織物含量成份可少一些。
(5)成形度：以外觀測試，如成形不良，每個筒子外形有異，大小不一等，均為不合格。
(6)油附著量：氨綸含油量最好為5%(+/-2%)，含油量多或時間愈長，外層油質向內層浸透，而在筒底積聚，影響編織張力及損耗大。一般油劑組份為矽油，含硬脂酸金屬離子。
(7)彈性回復率：一般纖維伸長100%或以上，叫彈性纖維，指在張力作用下長度增長，當釋放後回復到初始長度，而原長與回復長度之差率，為彈性回復率，一般為95%或以上。
(8)比重：氨綸比重為1.10。
(9)公定回潮率：一般為1.3(ASTM)。
(10)軟化溫度：一般為190攝氏度/390華氏度。
(11)溶化溫度：一般為250攝氏度/437華氏度。
貯存方法
Spandex要保存在溫濕均恆的環境內，溫度攝氏18-20度之間，溫度愈低，貯存期相對可較長，相對濕度為60%-70%，不宜放於日光曝曬之地方，不宜與二氧化硫，氮氧化物等化工產品一起存放，引致其分解。貯存期限：底於20D(3個月)，30D(4個月)，40D-70D(6個月)，100D-280D(9個月),
粗於420D(12個月)，Spandex愈粗，貯存期愈長。
Spandex在織布時，從恆溫倉庫到車間，至少提前16小時將紙箱打開，放在織布車間回潮，以減少織布時斷紗現象。
測試方法
沸水收縮測試
(1)取四個氨綸樣品,去除表面層,然後分別取長10cm三個段落並且用色筆標識距離。(2)將樣品放入沸水中(100℃),10分鐘時間,然後取出在條件室溫下掛乾,5分鐘以後量度其收縮後的長度。
(3)根據沸水前、沸水後的差異,計算其沸水收縮率,標準率為10-15%。
沸水收縮率(%)=(10cm-測試長度)/10×100%
結論：沸水收縮率超過(10-15%),表明氨綸的穩定性差。
氨綸彈力測試
(1)取四個氨綸樣品,去除表面層,然後分別取長10cm三個段落,並且用色筆標識距離。(2)將樣品的頭尾接合,放在單紗強力機上測試,以50cm/分鐘速度拉伸。
(3)首先將樣品分別伸長100%、150%、200%、250%、300%拉伸3次,
然後第4次才計算其拉伸應力(cn)及彈性回復率。
彈性回復率%=(10cm-測試長度)/10X100%
結論：不同的產品對氨綸的彈性要求不同,某些產品對氨綸要求低伸長、高彈力或高伸長、低彈力或低伸長、低彈力或高伸長、高彈力,因此不同的布種要選擇不同適合的氨綸。標準率與其它牌子以300%之數據比較，確保企業用之氨綸質量一致。
功能類別
每個牌子之常規spandex，有不同之伸度及強力，只需按照最終產品之要求，再選用適合之spandex，便能生產出合用之彈性面料。除常規之spandex外，各牌子均開發出一些特殊功能之spandex產品，令用家更多選擇，更適合最終產品之要求。例如：(1)特殊彈性舒適功能：首推DUPONT生產之LYCAR-SOFT，其特性為織物在穿著時，不會有緊窄的感覺，而DUPONT亦對於LYCRA-SOFT織物有嚴格要求，合格才發予掛牌，一般先將織物在INSTRON拉伸機上，作拉伸及回復率測試，合格標準為：(a)經編織物：MINIMUM70%WORKRECOVERYSLOPEOF5.0
ORLESS
(b)緯編織物：MINIMUM70%WORKRECOVERYSLOPEOF
10.0ORLESS
而旭化成之ROICAHS系，亦有接近之功能。
(2)特殊抗氯功能：如旭化成之ROICA-SP，DUPONT之T-162，TOYOBO之ESPA
T-365，NISSHINBO之MOBILON-K，HYOSUNG之CREORA
C-200等。
(3)特殊耐高溫功能：適用於化纖類，如DUPONT之T-169，TOYOBO之ESPA
T-765，NISSHINBO之MOBILON-P，HYOSUNG之CREORAC-300等。
(4)特殊低溫功能：適用於對手材料不耐高溫，如羊毛，尼龍，或色織布怕高溫變色或漂白變黃等布類，如TOYOBO之ESPA-M，NISSHINBO之MOBILON-R，FUJIBO之U型等。
(5)特殊吸濕及透濕功能：如旭化成之RIOCA-BZ，FUJIBO之EM型等。
(6)耐久耐磨性功能：如TOYOBO之ESPAT-70，FUJIBO之E型等。
(7)其它特種功能：如FUJIBO之KA及UA型之抗菌防臭，EF型遠紅外線等等。
氨綸套用
氨綸面料氨綸用在一般衣服上的比率較小。在北美，用在男性衣服上很少，用在女性衣服上較多。因為女性的衣服都要求比較貼身。在使用時都會大量加入其他纖維如棉、聚酯混紡，以將光澤降低到最小程度。
